На рисунках представленных ниже всё конечно смотрится довольно красиво, но на практике надо провести очень большие расчеты и доводки корпуса, особенно с демфированием и жёсткостью стенок колонок. Также хочу отметить важность самих динамиков при расчете короба для ТЛ. В зависимости от динамика и различных физических свойств — абсорбирующего материала, длина канала будет регулироваться во время процесса проектирования для настройки и устранения неровностей в его отклике. Внутреннее разделение обеспечивает существенную фиксацию всей структуры, уменьшая изгиб и окраску короба. Внутренние поверхности канала или линии обрабатываются абсорбирующим материалом демпфируются , чтобы обеспечить правильное следование частоты.
Поиск данных по Вашему запросу:
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Т-линия четверть волновой корпус. Что получилось?
Книгу акустические системы своими руками гапоненко
Динамики: Высокочастотные Купольные среднечастотники 2. Но мало кто сейчас задаётся вопросом, почему эти заблуждения так долго считались истиной и за критику ложных утверждений можно было взойти на костёр.
Всё дело в том, что мало кто тогда, да и сейчас тоже, вообще задумывается над тем, что делает, тем более говорит, а думает только то, чему научили в школе или в семинарии. Большинство почему-то считает, что считание на калькуляторе по формулам или выискивание в интернете новых программ это и есть работа ума, они, наверняка, в детском саду считали, что сборка домика из кубиков — это тяжёлый физический труд.
Скорее всего они это дело не любили и приходилось их заставлять. А ведь нет формул или программ построения домиков или во всяком случае дети их не знают, но у одних получается, а у других всё разваливается.
Построение акустической системы разумнее начинать с низкочастотного оформления, поэтому корпус является основой будущей системы и определяет внешнюю привлекательность и бытовую функциональность будущей системы не говоря уже о звуке.
Выбирая себе колонки, многие любители задаются вопросом, какой тип корпуса лучше, иногда покупая колонки, просят динамик потяжелее, считая, что чем больше и тяжелее диффузор, чем толще подвес и больше ход, тем глубже бас.
Есть множество книг с уймой формул, которые громоздятся друг на друга, следуют одна из другой, и порой создаётся впечатление, что кто-то специально запутывает следствие, хотя чаще всего всё написано правильно, тем более, что в конце всегда есть внушительный список используемой литературы, так, что достаточно прочитать пару книжек и нет смысла повторяться.
Всё дело в том, что при помощи формул легче обьяснять сложные закономерности, а компьютерные программы пишут для зарабатывания денег или для престижа и рекламы фирмы производителя. Они предназначены скорее для обучения и, если без формул непонятно как решить проблему построения акустики, то и с формулами ничего не выйдет.
Задача акустического оформления состоит в согласовании колебаний достаточно жёсткого диффузора с воздухом, у которого плотности почти нет.
Есть несколько основных видов и масса комбинаций и промежуточных вариантов. Некоторые из них мы рассмотрим. Открытое акустическое оформление или акустический экран представляет собой такой тип оформления, в котором излучению обеих сторон диффузора ничего не мешает. Точнее они находятся в одинаковых условиях.
Это может быть как просто головка динамическая, установленная на подставке или кронштейне, так и головка установленная в акустический экран, который, в свою очередь может быть плоским, изогнутым и или с небольшими боковыми стенками. Основным преимуществом открытых АС является то, что в них не ухудшаются никакие акустические параметры, например не повышается резонансная частота применяемой головки, не изменяется добротность, не ухудшается динамика излучаемых колебаний в отличии от всех других оформлений.
Излучатель необходимо размещать не симметрично относительно центра экрана, в этом случае на частотной характеристике системы не возникнет пик и провал из-за акустического короткого замыкания. В настоящее время используется редко, в основном из-за непонимания преимуществ ОАО, но в то же время находят применение в автомобилях, где динамик устанавливается на заднюю полку и неплохо работает благодаря небольшому объёму салона. Однако открытое акустическое оформление имеет неоспоримое преимущество перед любыми другими, в нём полностью исключено отражение звуковых волн от близко расположенных внутренних поверхностей боковых, верхней, нижней и особенно задней стенок, которых у открытого акустического оформления по понятным причинам нет.
Так же полностью отсутствуют корпусные резонансы, присутствующие во всех типах АС имеющих в той или иной степени закрытые корпуса. Главное преимущество — это бесконечный объём на который нагружена как задняя, так и передняя часть диффузора, соответственно полное отсутствие компрессии и соответственно дополнительного искривления и торможения подвижной системы, увеличения жесткости колебательной системы и связанных с этим искажениях. Частный случай открытого оформления — корпус с панелью акустического сопротивления.
Представляет собой корпус с небольшими отверстиями или с большими, но затянутыми плотным материалом, который и создаёт то самое сопротивление. Занимает промежуточное положение между АЭ и ЗК, в зависимости от степени открытости позволяет частично получить преимущества ОАО, но сохраняет в той же степени недостатки корпусной акустики.
Закрытый корпус — это оформление суть которого определяется названием. Излучение задней стороны диффузора полностью замкнуто внутри корпуса, и он являет собой пример классического акустического оформления особо любимого преподавателями соответствующих учебных заведений.
Достоинство его в простоте расчёта и изготовления как раз для студентов , хорошим демпфированием диффузора и в защите от перегрузки на инфранизких частотах. Однако упругость находящегося в корпусе воздуха складывается с упругостью подвеса подвижной системы и учитывая жёсткие требования к размерам современной акустики, резко повышает нижнюю рабочую частоту.
Использование мягкого подвеса в сочетании с толстой катушкой и большим магнитом позволяет получать быстрый, динамичный бас, но только при достаточно низкой добротности динамика. Закрытый корпус почти всегда используют в средне- и высоко-частотном диапазонах и совершенно напрасно где нужно не экономить на мелочах и используя правило: обьём среднечастотного оформления в литрах должен быть не менее диаметра динамика в дюймах, можно достичь неплохих результатов, использование меньшего объёма неизбежно ведёт к существенным искажениям звучания.
Особо хочется отметить различного рода резонаторы. Их отличает одна особенность — использование излучения обратной стороны диффузора. Трансмиссионная линия и лабиринт — представляют собой свёрнутую трубу постоянного или переменного сечения, так или иначе заполненую звукопоглатителем.
Смысл такого подхода заключается в настройке длины лабиринта или трансмиссионной линии на такую частоту, чтобы воздух в выходном отверстии конструкции двигался синфазно с перемещениями диффузора. Штука хорошая, но сложная в изготовлении и довольно большая при низкой частоте настройки. Фазоинвертор — ящик с отверстием, наиболее часто встречающийся тип оформления, несомненным достоинством которого является возможность достигнуть в сравнительно небольшом объёме сравнительно низкой граничной частоты.
Применение отверстия или трубы ФИ позволяет использовать излучение задней стороны диффузора, которая заставляя колебаться воздух в корпусе, заставляет колебаться воздух в трубе ФИ.
Причём воздух в фазоинверторе колеблется синфазно с передней стороной диффузора, и противофазно с задней, что существенно уменьшает амплитуду колебаний диффузора на частоте настройки ФИ.
При расчёте фазоинвертора необходимо учитывать что площадь сечения отверстия фазоинвертора должна быть не менее трети площади диффузора иначе получается промежуточный вариант между ЗК и ФИ, имеющий недостатки обоих, к тому-же в отверстии маленького сечения воздух движется быстрее и создаёт нежелательные призвуки. Ещё призвуки образуются на угловатых переходах отверстий фазоинверторов, поэтому необходимо разрабатывать конструкции имеющие плавные сопряжения деталей и не имеющие близкорасположенных отражающих поверхностей.
От использования отверстия ФИ площадью менее одной пятой от площади диффузора лучше воздержаться. Преимущества ФИ перед ЗК — вопрос спорный т. К тому же у ФИ полностью отутствует демпфирование колебаний подвижной системы на частотах ниже частоты настройки ФИ, что приводит к серьёзным искажениям и уменьшает надёжность системы. Пассивный излучатель — разновидность ФИ, где вместо массы воздуха в трубе колеблется масса пассивного излучателя.
Может показаться, что у ПИ отсутствуют недостатки присущие классическому ФИ, и если массу воздуха изменить невозможно, то массу ПИ можно менять в широких пределах. Менять-то можно, но только в существенно более тяжёлую по сравнению с воздухом сторону, из-за чего получается запаздывающий, медленный и глухой бас. Поэтому ПИ мало распространены т.
Полосовой резонатор — аккустическое оформление в англоязычной литературе называемое bandpass бывает самых различных конструкций, но если у всех предыдущих акустических оформлений динамик одной стороной смотрел наружу и соответственно пытался прокачать почти бесконечный объём помещения, то у ПР он обеими сторонами возбуждает специально настроенный объём воздуха и звучит только через отверстия фазоинверторов, и только на тех частотах на которые они настроены.
Распространено мнение, что ПР имеет наибольшый КПД, но это миф как женский оргазм за который ешё приходится платить за миф запаздывающим, размытым басом т. Рупорный излучатель для низкочастотного оформления используются очень редко из-за громадных размеров. Но зато в средне- и высокочастотном диапазоне, где размеры не так велики, рупору нет равных по КПД, хотя и за это приходится платить характерно окрашеным рупорным звучанием. В основном рупора применяются в профессиональных системах для достижения максимальной отдачи, часто в ущерб качеству звука.
Особенно плачевно звучание пластмассовых рупоров, которые из-за своей тонкостенности дребезжат тем больше, чем ниже частота раздела и соответственно больше амплитуда смещения подвижной системы. В бытовых системах Hi-Fi уровня рупора не применяются даже для ВЧ динамиков, из-за существенного ухудшения звучания. Есть ещё много других менее распространённых видов акустического оформления которые ещё ждут своих разработчиков и вдохновителей.
Как бы там ни было, подвижная система динамической головки движится с максимальной динамикой тавтология , когда нет никакого аккустического оформления, поскольку движению диффузора мешают только масса подвижной системы, жесткость подвесов и упругость воздуха.
Головка установленная в акустический экран звучит глуше, так как звуковая волна, прежде чем замкнуться, должна обойти вокруг экрана и соответственно возбудить существенно больший объём воздуха, на что необходимо затратить большое количество энергии, которая отнимается у непосредственно прямого излучения, зато снижается нижняя частота рабочего диапазона.
Добавляя к экрану боковые, верхнюю и нижнюю стенки ещё более удлиняется путь звуковой волны, ещё больше увеличивается объём возбуждённого воздуха, ухудшается динамика, ещё снижается частота. Дальнейшее ухудшение динамического диапазона достигается частичным закрытием задней стороны перекрывая её снизу и сверху, оставляя открытой более или менее широкую полосу посередине так делают комбики , либо выполняя всю стенку из материала с небольшими отверстиями затянутыми материалом, называя это панелью акустического сопротивления, для преодоления которого необходимо затратить энергию, которая отнимается у прямого излучения.
Закрытый полностью объём создаёт условия стопроцентного демпфирования движения диффузора и, чем меньше объём, тем больше искажения.
Фазоинвертор вообще тормозит подвижку, каждый наверно с инересом наблюдал, как закрывая отверстие фазника рукой, увеличивается амплитуда смещения диффузора, а не наоборот. Большинство даже не задумывалось над этим, но более продвинутые разумные должны были догадаться, что фазоинвертор добавляет нагрузку динамику, от этого тот и смещается меньше, соответственно больше искажения.
Особенно печально то, что из-за сопротивления воздуха сжатию и растяжению, искривляется диффузор и не работает как поршень. Как видно из вышеизложеного выбор акустического оформления непростая задача, которую можно решать только параллельно с выбором параметров динамиков, т. Для довершения работ с конструированием акустической системы, для согласования динамических головок необходим правильный выбор конструкции и элементов фильтра , конечно в случае использования многополосных систем.
Бесспорным и главное самым лучшим решением является, конечно, широкополосник в открытом акустическом оформлениии.
Транспортные системы и механизмы АЛ
Конструкции транспортных систем и механизмов АЛ зависят по большей части от параметров обрабатываемых деталей.
Транспортные системы АЛ являются одной из их основных характеристик. Они делятся:
- по целевому назначению (на системы для межоперационного и межстаночного перемещения и для удаления стружки);
- по способу перемещения деталей (циклического и непрерывного действия);
- по методу перемещения деталей (под действием силы тяжести, принудительно и смешанным способом)
Основными видами транспорта АЛ являются:
- элементарные транспортеры;
- распределительные транспортеры (разделяющие поток заготовок на две или более части и соединяющие разделенные потоки);
- поворотные устройства (поворачивающие заготовку вокруг вертикальной или горизонтальной оси);
- подъемники (поднимающие заготовки вверх при расположении транспортера над станками);
- манипуляторы (передают заготовки с транспортера в зону обработки станка);
- транспортеры для уборки стружки и пр.
Для перемещения заготовок с одной рабочей позиции на другую применяют разные виды транспортеров: толкающие, цепные, подвесные, ленточные, роликовые, винтовые, инерционные, лотки, трубы и т. п.
Одна из модификаций шагового штангового транспортера с собачками показана на рис. 2, а. Для перемещения деталей, имеющих развитую опорную поверхность, эти транспортеры совершают возвратно-поступательное движение вдоль линии. Все детали 1, находящиеся на транспортере, за один цикл синхронно перемещаются на величину хода штанги 3 от пневмоцилиндра 4. При движении штанги 3 в обратном направлении собачки 2 проскальзывают под деталями.
Рис. 2. Простейшие транспортные системы автоматических линий: 1 — деталь; 2 — перемещающий элемент транспортера; 3 — штанга; 4 — привод.
Цепные транспортеры (рис. 2, б) применяют на многих линиях, где надо непрерывно двигать заготовки в процессе обработки. Движение деталей 1 на таком транспортере не является синхронным. В конце транспортера детали обычно накапливаются в небольшом заделе. В качестве шаговых цепные транспортеры почти не применяют. Это объясняется тем, что обеспечить точное перемещение заготовок для их фиксации при базировании и зажиме на рабочих позициях цепной транспортер не может.
Транспортные системы бывают с жесткой, гибкой и смешанной связью.
Жесткая межоперационная связь характеризуется отсутствием или очень малой величиной межоперационных заделов. В АЛ с жесткой связью заготовки загружаются, обрабатываются, разгружаются и передвигаются от станка к станку синхронно через кратные промежутки времени и в случае остановки любого агрегата или устройства вся линия останавливается.
В АЛ из агрегатных станков для обработки корпусных деталей большей частью применяют транспортные системы с жесткой связью оборудования, к которым относятся шаговые конвейеры с убирающимися собачками или поворачивающимися флажками. В целях сокращения простоев в АЛ с жесткой связью применяют конвейеры с управляющимися собачками, которые позволяют производить небольшое межоперационное накопление деталей между станками.
Гибкая межоперационная связь обеспечивается наличием межоперационных заделов, размещаемых в накопителях или транспортной системе, что создает возможность при выходе из строя любого станка работу остальных агрегатов до истощения межоперационных заделов не прекращать. Показанные на рис. 2 штанговый и цепной конвейеры относятся к системам с жесткой и гибкой связью соответственно.
В АЛ с гибкой связью для обработки главным образом деталей типа тел вращения (кольца, фланцы, валики) чаще всего применяются транспортные системы в виде цепных, роликовых, винтовых и вибрационных конвейеров, подъемников, лотков. При гибкой связи координация перемещений деталей в линии отсутствует.
Для уменьшения потерь рабочего времени, связанного с наладкой отдельных станков АЛ, в линию встраивают накопительные устройства. Для этого сплошной поток разделяют на отдельные участки, каждый из которых при остановке других может работать самостоятельно В синхронных АЛ транспортная система практически не может быть использована в качестве накопителя заготовок Детали, находящиеся на холостых позициях линии, не могут расходоваться в период простоя отдельных станков В несинхронных АЛ накопители находятся между отдельными станками или участками В системах линий накопители находятся также между отдельными линиями.
Для обеспечения работы АЛ по обработке корпусных деталей наиболее простые накопители заделов выполняются в виде площадок-складов, расположенных на стыке участков линии. Такие накопители обслуживаются рабочими вручную.
Автоматизированные накопители заделов корпусных деталей бывают двух типов: проходные (транзитные) и тупиковые.
Проходные накопители характеризуются тем, что в них детали транспортируются и при нормальной работе, а не только при простое одной из смежных секций. Обычно в качестве проходного накопителя корпусных деталей используется транспортер для передачи заготовок из секции в секцию (рис. 3). Транспортер выполнен в виде бесконечной цепи со свободно вращающимися роликами 3. При достижении деталью 2 неподвижного упора 1 или ранее поданной детали ролики прокатываются по нижней поверхности детали 2 (см. ролик в разрезе).
Рис. 3. Схема проходного накопителя заделов для корпусных деталей
Тупиковый накопитель (рис. 4) работает только при простое одной из смежных с ним секций. Секция 6 передает детали на позицию 8, соединенную с поперечным транспортером 5, а также с транспортером 7, предназначенным для передачи деталей в тупиковый накопитель заделов и из него Наличие деталей на позициях 2 и 8 контролируется конечными выключателями. Транспортер секции 6 выдает деталь на позицию 8 лишь при условии что на этой позиции нет детали.
Рис. 4. Схема тупикового накопителя корпусных деталей
Транспортер секции 5 совершает ход вперед только в том случае, если на позиции 8 есть заготовка (ее он забирает), а на позиции 2 она отсутствует. Транспортер секции 1 совершает ход вперед, забирая деталь с позиции 2, лишь если на этой позиции есть деталь.
Эти условия соблюдаются при нормальной совместной работе секций. При простое секции 6 позиции 8 и 2 свободны (и транспортеры 5 и секции 1 не работают), и если на первом транспортере 3 накопителя есть деталь, то этот транспортер выдает деталь, транспортер 7 подает ее в позицию 8 и этим включаются транспортеры 5 и секции 1. Если начнет работать секция транспортера 7, то выдача деталей из накопителя прекращается. Если секция 6 не работает, то израсходуется весь запас и остановятся все транспортеры секций 6 и 1 и накопителя.
Если при нормальной работе с позиции 2 деталь не забирается секцией 1 и в накопителе есть свободная емкость, то с позиции 8 деталь забирается транспортером 7 и штанга накопителя начинает работать на накопление до тех пор, пока не начнет работать секция 1 или не окажется израсходованной емкость накопителя.
Уменьшение потерь не единственный критерий для деления линии на секции. Накопитель заделов вводится между двумя смежными станками, только если это не связано с крупными затратами Иногда накопители совсем не применяются из-за больших затрат на их устройство.
В качестве накопителей мелких деталей используются бункера.
Емкость накопителей заделов зависит от средней длительности простоя секции. Бункер для накопления мелких заготовок должен вмещать не меньше десятикратного числа заготовок, нужных для ликвидации простоя средней длительности На линиях для крупных деталей в накопителе собирают столько деталей, чтобы их хватило на время работы линии, превышающее простой в 1,5-6 раза. К чрезмерному увеличению размеров накопителей надо относиться осторожно и помнить, что незавершенное производство, создаваемое накопителями, отрицательно влияет на экономические показатели работы АЛ.
На многих автоматических линиях выполняется обработка деталей с двух сторон. Для изменения стороны обработки деталь надо повернуть. Механизмы изменения ориентации обрабатываемых деталей зависят от вида связи между станками: жесткая она или гибкая. При жесткой связи используются кантователи — поворотные столы, выполняющие эту операцию в строго определенном порядке. Во втором случае чаще используются разные загрузочные устройства или их элементы, использующие профиль детали и силы тяжести, разные упоры и ограничители.
Гидравлические механизмы поворота выполняют на основе гидроцилиндра в совокупности с зубчатой передачей и обгонной муфтой, в сочетании с мальтийским крестом или рычажно-храповым механизмом, а также на основе гидродвигателя или однополостного гидромотора. Аналогичные схемы имеют пневматические и пневмогидравлические механизмы поворота В электрических механизмах применяют асинхронные или шаговые электродвигатели Из механических механизмов поворота наиболее часто применяют рычажные, мальтийские, кулачковые и зубчатые.
После перемещения заготовки по транспортеру к станку в дело вступает загрузочное устройство. По месту расположения загрузочные устройства делятся:
- на непосредственно встроенные в автоматы и являющиеся их неотъемлемыми узлами и работающие от общего привода;
- расположенные около станков и между участками линии и имеющие самостоятельный привод
По характеру подачи деталей загрузочные агрегаты делят на непрерывные и циклические. Они приводятся в действие от механического, гидравлического или пневматического привода.
В зависимости от принятого метода накопления деталей устройства делят:
- на бункерные (мелкие детали в них располагаются навалом);
- магазинные (детали в емкости располагаются ориентированно в один ряд);
- штабельные (детали в емкости располагаются ориентированно в несколько рядов или слоев)
По конструктивному исполнению загрузочные устройства делят на цепные, фрикционные, трубчатые, дисковые и лотковые. Детали могут перемещаться под действием подающего диска, толкателя, цепи, вибрационного механизма, вращающихся щеток и других механизмов, а также под действием силы тяжести.
Среди загрузочных приспособлений как наиболее совершенные надо выделить манипуляторы и промышленных роботов.
Зажимные приспособления АЛ, как уже говорилось, есть двух видов: стационарные и приспособления-спутники.
Стационарные приспособления являются частью станка АЛ. В них подают, устанавливают, закрепляют и обрабатывают заготовки с надлежащим направлением режущего инструмента. После обработки заготовку открепляют, удаляют из приспособления и передают на транспортирующее устройство для перемещения на следующий станок Стационарные зажимные приспособления обычно одноместные однопозиционные, реже многопозиционные (поворотные) и многоместные. Эти приспособления автоматических линий имеют свои особенности. Заготовки в эти приспособления подаются и устанавливаются простейшим движением транспортирующего устройства линии В качестве установочных элементов используют опорные планки и два выдвижных пальца с коническими фасками. По сложной траектории (дуги и прямые) с помощью автооператоров заготовки деталей типа тел вращения обычно подаются в центры станков.
Автоматический контроль правильности установки заготовки в приспособление предупреждает брак и аварии. Работа приспособлений жестко согласована с действиями станка и конвейера.
Приспособления-спутники представляют собой устройства, которые несут закрепленные в них заготовки по всей трассе АЛ. Их применяют для обработки заготовок сложной конфигурации, реализуя принцип постоянства установочных баз Приспособление- спутник обычно представляет собой плиту прямоугольной формы с базовыми и зажимными элементами. В начале линии на спутнике вручную устанавливают и закрепляют заготовку Дальнейшее перемещение спутника с заготовкой не отличается от перемещения корпусной заготовки. Как и у корпусной детали, у плиты приспособления-спутника есть опорная поверхность и два установочных отверстия В конце линии заготовку открепляют и снимают Приспособления-спутники, кроме повышения качества обработки заготовки, усложняют АЛ из-за необходимости их возврата, удорожают ее и вынуждают организовывать жесткую транспортную связь.
Большой проблемой на автоматических линиях является удаление стружки. Ее удаляют из рабочей зоны станков, смывая эмульсией, сдувая сжатым воздухом или перемещая подвижными элементами станков и конвейера. При обработке деталей из чугуна без охлаждения применяется отсасывание металлической стружки и графитовой пыли с помощью гидроциклонов. Удаление стружки из отверстий производится выдуванием или вытряхиванием на спецустройствах. В особенно затруднительных случаях применяют экзотические методы вроде взрыва. Для улучшения отвода сливной стружки и предотвращения ее сворачивания в клубок на режущем инструменте применяют стружколомы, с опорных поверхностей приспособлений такую стружку смывают и сдувают Для обеспечения чистоты опорных поверхностей детали моют на встроенных в АЛ моечных машинах. После удаления со станка стружку транспортируют двумя способами: конвейерами, расположенными вне линии и встроенными в линию При этом используются скребки, шнеки, виброимпульсы, смыв стружки струей СОЖ из сопел, расположенных вдоль канала для удаления стружки, с помощью электромагнитов
Трансмиссионная линия
Как развивалось оформление низких частот в АС? Чтобы ответить на этот вопрос, достаточно ознакомится с этой небольшой схемой, наглядно демонстрирующей эволюцию корпусов акустических систем: от закрытых корпусов до ATL Advance Transmission Line — трансмиссионной линии — от PMC Speakers. Трансмиссионная линия представляет собой особый предмет гордости компании, который они используют в каждой из своих АС — это акустическое оформление колонок, которое существенно улучшает отдачу в низкочастотном диапазоне и благотворно влияет на качество звучания в целом. По сути, трансмиссионная линия представляет собой тоннель достаточно большой длины, свернутый наподобие лабиринта внутри корпуса акустической системы и заканчивающийся отверстием в ее стенке. По всей длине он заполнен специальным запатентованным PMC демпфирующим материалом, эффективно поглощающим колебания от тыльной стороны динамиков в определенной части звукового диапазона, начиная от верхнего баса и выше. В результате удается добиться более глубокого и управляемого баса, чем в аналогичном корпусе, оснащенном портом фазоинвертора, что решает главную проблему последнего — выход из-под контроля излучения в самом низу рабочего диапазона. Причем такой характер звучания сохраняется даже на малых уровнях громкости, что будет кстати при прослушивании музыки или просмотре кино в вечернее и ночное время.
лабиринт (labyrinth), трансмиссионная линия (transmission-line), . расчетов и эксперименты показали, что использование корпусов со.
Альтернатива гудящим фазоинверторам: трансмиссионные линии (TQWT, ALT)
Сегодня самым популярным акустическим оформлением как домашних, так и студийных АС заслуженно считается фазоинверторное. Применение фазоинвертора — это простой и недорогой способ получить достаточное количество низких частот без использования большой площади излучающей поверхности динамиков и шкафоподобных корпусов. Однако, как и другие рациональные решения в электроакустике, применение фазоинверторов имеет недостатки. И недостатки критично сказываются на верности воспроизведения. Среди самых вредных недостатков этих АС можно выделить бубнение, турбулентное гудение, резонансное дребезжание, уханье и прочие “злокачественные” особенности ФИ-звучания.
От всего вышеописанного хочется избавиться. Сложно найти меломана, который хотя бы раз не ругал фазоинверторную акустику и не искал альтернативу. С последней всё не так просто. Среди возможных вариантов относительное распространение получила лабиринтная акустика. Проблема лабиринтов в том, что они не технологичны и требуют высокой культуры производства, что закономерно отражается на стоимости. Относительно бюджетный вариант лабиринта — трансмиссионная линия, она позволяет добиться плавной АЧХ, при этом сохранить высокое звуковое давление в НЧ диапазоне, но менее требовательна к расчетам, производственным затратам и конструктивно проще классической лабиринтной акустики. Под катом речь о её истории, особенностях и современном применении.
Общие сведения
Трансмиссионная линия представляет собой полый волновод переменного или постоянного сечения. Один конец волновода закрыт, второй открыт. Динамический излучатель размещается со стороны закрытого конца. Труба, как правило, свернута и качественно задемпфирована. Суть в том, чтобы уменьшить амплитуду колебаний диффузора динамического излучателя в области наиболее низких частот вблизи резонансной частоты трубы и при этом компенсировать уменьшение отдачи от динамика собственными колебаниями трансмиссионной линии в основной, наиболее низкочастотной моде.
В подавляющем большинстве случаев этого можно добиться, когда длина трансляционной линии совпадает с четвертью длины колебаний на частоте собственного резонанса динамика. Гапоненко в своей книге “Акустические системы своими руками” описывает это следующей формулой:
Где L — т.н. “акустическая” длина, которая превышает реальную геометрическую длину линии на величину:
где S — площадь поперечного сечения трансляционной линии.
Иными словами, необходимо настроить корпус на резонансную частоту, при которой воздух на выходе из волновода будет двигаться синфазно с колебаниями диффузора. Правильно спроектированная трансмиссионная линия характеризуется высокой точностью в НЧ диапазоне при сохранении достаточно мощных, акцентированных басов.
Суть в том, что спроектировать ТЛ легче, чем другие типы лабиринтного оформления, при этом типичных фазоинверторных проблем не будет. Характерные гундосые и турбулентные призвуки не характерны для такой акустики. Главным достоинством таких АС является верность воспроизведения в НЧ диапазоне, при этом с сохранением достаточно небольших габаритов.
“Обратной стороной” трансляционной линии, как и у конструктивно родственных лабиринтов, является критичность к верному расчету. Значительные ошибки при расчетах существенно отразятся на звуке, проявятся ненужные дребезжащие резонансы, либо внушительная неравномерность АЧХ. Радует здесь то, что рассчитать её проще, чем более сложные типы лабиринтов.
Хорошо забытая труба Войта
Самое раннее упоминание об использовании трансмиссионной линии, которое мне удалось обнаружить — это опыт Пола Войта. Этого пионера электроакустики мир предпочел забыть знает, как отца электродинамического излучателя. В 1930-м Войт разработал, запатентовал и даже пустил в ограниченную серию акустические системы с трансмиссионной линией оригинальной конструкции.
Paul Voigt
Дело в том, что в то время Войт разрабатывал АС для кинотеатров, которые традиционно для того времени оформлялись в рупоры. Затем он переключился на радиоприёмники и домашнюю акустику, где применяемый им широкополосный двухдиффузорный динамик с механическим кроссовером не отличался мощным низом. Это вызвало необходимость в поиске нового акустического оформления более подходящего для подобных АС.
Начав разработку, он экспериментировал и в определенный момент решил установить динамик в не очень традиционном месте, т.е. не в начале конусовидного рупора, а на одной из его сторон. В такой конструкции порт используется для регулировки заднего потока. Сама регулировка осуществляется увеличением, либо уменьшением количества демпфирующего материала в зависимости от типа используемого драйвера. Резонансная частота зависит от длины волновода, а также положения динамика.
Современный вариант TQWT
Трансмиссионная линия, названная позже трубой Войта — в разрезе очень напоминает классический рупор, снабженный дополнительными стенками. Сам Войт назвал динамик TQWT (Tapered Quarter Wave Tube) — конической четвертьволновой трубой. Такое название корпус получила по той причине, что как и во всех других классических типах ТЛ, для первой моды в трубе умещается четверть длины волны, для второй три четверти, для третьей пять и т.д.
Относительным недостатком такой конструкции является невозможность выбрать низкую частоту среза, так как в этом случае можно получить выражение искажения на НЧ. В остальном оформление позволяет создать сравнительно компактную напольную акустику с “ровными” НЧ, близкую по характеристикам к более сложным лабиринтам.
TQWT — практически не применяется в массовой акустике, но очень часто используется радиолюбителями при создании собственных АС. Проблема в том, что полноценной, развитой теории, описывающей акустические процессы TQWT-систем, пока нет, чего нельзя сказать о хорошо описанных фазоинверторах.
ATL — трансмиссионная линия в полочниках
Когда упоминаются трансмиссионные линии, как правило речь идёт о напольных системах. Считается, что формфактор и объем полочников требуют максимально компактных решений, коим является фазоинвертор. Однако есть компания, которая нашла сравнительное эффективное конструкторское решение по трансмиссионной линии в полочниках. Основатели и разработчики из PMC являются принципиальными противниками ФИ-акустики и убеждены, что будущее за их инновацией. PMC одна из немногих современных компаний, которые специализируются на АС с трансмиссионной линией.
За десятилетия существования компания разработала десятки моделей для студийных и домашних АС с трансмиссионной линией, некоторые из которых существуют до сих пор. До 2000-х годов они производили преимущественно напольные системы, так как классическая ТЛ зачастую предполагала именно такой формфактор.
Позже инженеры несколько усложнили конструкцию и создали т.н. «трансмиссионную линию последнего поколения» или ATL (Advanced Transmission Line). Особенность такой конструкции в дополнительных элементах, позволяющих получить достоинства ТЛ в полочниках. Относительный минус этой конструкции в том, что по сложности и технологичности ATL близка к прочей лабиринтной акустике, что гарантированно увеличивает стоимость. Радует лишь то, что один из руководителей PMC Питер Томас считает, что:
”мы действительно верим в то, что с повышением цены должно расти и качество… наши покупатели далеко не дураки.” (из интервью Саше Метсону в 2010 году).»
Итог и несколько слов в защиту ФИ
Несмотря на ощутимые минусы фазоинверторной акустики, физика её работы хорошо описана, и большинство акустических эффектов предсказуемы. Это безусловно позволяет получить прогнозируемый результат, что очень важно при массовом производстве. Ряд компаний освоили трансляционные линии, однако она остается менее технологичной и более дорогой.
Возможно, в определенный момент трансмиссионные линии станут достаточно доступными и массовыми, но это произойдет не раньше момента, когда будут теоретически описаны основные процессы, происходящие в трансмиссионной линии. Если говорить о массовых и недорогих (до $500) АС найти что-то кроме ФИ и колонок с пассивным излучателем будет крайне сложно.
Тем, кому надоели проблемы фазоинверторных АС, при этом эстетика или габариты помещений не позволяют применять закрытый ящик, пожалуй, стоит задуматься над приобретением или созданием собственной трансмиссионной линии. Я буду признателен за любые мнения относительно трансляционной линии, особенно интересны люди, которым доводилось самостоятельно создавать такие АС.
Традиционная реклама продаём акустические системы, в нашем каталоге представлены как традиционная акустическа с ФИ, так и АС с другими типами акустического оформления, в том числе с трансляционной линией.
Вы точно человек?
Максимально бюджетно дорабатываю самодельные колонки для 8ми дюймовых широкополосников 10гдш. Акустический лабиринт — вид акустического оформления громкоговорителя. Противоречивая штука, из-за че. Изготовление колонок по чертежам инженера конструктора акустических систем Александра Рогожина. Атлас Тайфун. Двухполосная акустика лабиринт на основе широкополосника Визатон Frs и нч динамика Виза. В данном видео мы рассмотрим лёгкий способ расчёта ЧВ сабвуфера. Ставь лайки! Лабиринты Рогожина модифицированные. Собранные своими руками, в домашних условиях.
С. В. Гапоненко. Акустические. своими руками
By Пит , October 25, in Акустические системы. Предлагаю обсудить акустическую систему типа т-линия описанную в книге Гапоненко С. Автор рассматривает различные акустические системы, но как самую простую в изготовлении, расчете, а так же наиболее хорошо звучащую систему он рекомендует т-линию. В качестве динамика предлагается использовать автомобильные коаксиальные динамики «MOREL tempo coax 6×9» с внешним фильтром конструкцию которого можно доработать по рекомендациям автора книги. Чертеж коробки прилагается ниже.
Switch to English регистрация.
Наши обзоры
Запомнить меня. Для снижения нижней граничной частоты, корпус акустической системы выполнен в виде разновидности резонатора Гельмгольца. Если два указанных потока направить перпендикулярно друг другу, то их взаимодействие будет выражаться не в изменении отдачи акустической системы в зависимости от разности фаз излучения головки громкоговорителя и резонатора здесь и далее речь идет о низкочастотном звуковом диапазоне , а лишь в изменении формы результирующей волны в области сложения двух потоков. Такое сложение волн возможно, если одна из волн будет плоской, а вторая цилиндрической, причем первый поток проходит внутри второго, в продольном направлении. Излучение фронтальной стороны диффузора можно считать плоской волной на расстояниях от диффузора меньших, чем его геометрические размеры см. Для получения цилиндрической волны в предлагаемой АС используется порт тоннель резонатора специальной, потокообразующей конструкции см.
Автооператоры
Автоматические линии в зависимости от пожелания заказчика разделяют на несколько видов исполнения:
Консольные автооператоры имеют боковую направляющую, следовательно для их размещения не требуется большой высоты цеха. Однако данный тип автооператоров не может переносить большой груз.
- способ перемещения подвески: 2-х координатный;
- грузоподъемность: от 100 до 350 кг;
- пролет стрелы: до 1,5 метров;
- тип токоподвода: траковый или гибкий;
- способ управления: тельферный пульт, радиопульт или программное управление;
- исполнение металлоконструкций и всех элементов: простое, химстойкое или взрывозащищенное.
Автооператоры портального типа наиболее широко распространены в промышленности вследствие простоты конструкции, высокой надежности, высокой производительности и наибольшей грузоподъемности, удобству монтажа и обслуживания.
- способ перемещения подвески: 2-х координатный
- грузоподъемность: от 300 до 2000 кг
- длина пролета: до 13 метров
- тип токоподвода: траковый или гибкий
- способ управления: тельферный пульт, радиопульт или программное управление
- исполнение металлоконструкций и всех элементов: простое, химстойкое или взрывозащищенное.
Автооператоры подвесного типа занимают относительно не большую производственную площадь, обеспечивают свободный доступ к ваннам и трубопроводной арматуре.
- способ перемещения подвески: 2-х координатный
- грузоподъемность: от 50 до 500 кг
- длина пролета: до 3,5 метров
- тип токоподвода: траковый или гибкий
- способ управления: тельферный пульт, радиопульт или программное управление
- исполнение металлоконструкций и всех элементов: простое, химстойкое или взрывозащищенное.
Автооператоры мостового типа отличается от портального и подвесного типа возможностью перемещения в 3-х координатах.
- способ перемещения подвески: 2-х и 3-х координатный
- грузоподъемность: от 100 до 2000 кг
- длина пролета: до 13 метров
- тип токоподвода: траковый или гибкий
- способ управления: тельферный пульт, радиопульт или программное управление
- исполнение металлоконструкций и всех элементов: простое, химстойкое или взрывозащищенное.
Без преувеличения можно сказать, что в механизированных и автоматических линиях одну из ключевых ролей играет конструкция и надежность грузоподъемного оборудования – автооператоров.
Представляем вашему вниманию конструктивные особенности и применяемые решения при изготовлении автооператоров:
1. Предусмотрена антикоррозионная защита металлических конструкций автооператора и переносной траверсы. Металлоконструкции автооператора проходят следующие стадии антикоррозионной защиты:
- Подготовка поверхности перед окраской: Абразивоструйная очистка до шероховатости Sa 2 по ISO 8501-1;
- Окраска поверхности (безвоздушное распыление) защитным покрытием (Грунт) Jotamastic 90 Ral 840 HR (серый), толщина сухой плёнки 200 мкм. Jotamastic 90 — Двухкомпонентное эпоксидное мастичное покрытие полиаминного отверждения, допускающее различные степени подготовки поверхности. Обладает высоким сухим остатком и высокой стойкостью к истиранию и химическому воздействию.
- Окраска поверхности (безвоздушное распыление) финишным защитным покрытием Hardtop AS Ral 1003 (жёлтый), толщина сухой плёнки 100 мкм. Hardtop AS- Двухкомпонентное полиуретановое верхнее покрытие, обладающее: превосходным блеском, цветоустойчивостью, стойкостью к истиранию, устойчивостью к растворителям и химически агрессивным веществам, высокой эластичностью, водостойкостью.
2. В механизмах подъема траверсы и горизонтального перемещения автооператора применяются мотор-редукторы фирмы SEW EURODRIVE (Германия), являющейся мировым лидером в области производства приводного оборудования. Мотор-редукторы SEW EURODRIVE отличаются высокой энергоэффективностью и имеют оптимальное соотношение производительности и компактности.
3. Колеса перемещения и ограничительные ролики производства фирмы BLICKLE (Германия), выполненные из высококачественного полиуретанового эластомера Blickle Extrathane. Данные колеса обладают следующими качествами:
- Высокой твердостью;
- Стойкостью к агрессивным средам;
- Низким уровнем шума;
- Высокой стойкостью к истиранию;
- Широким температурным диапазоном применения от -30С до +90С.
4. В автооператорах используются подшипниковые узлы фирмы SKF (Швеция). Данная машиностроительная компания является крупнейшим в мире производителем подшипников, уплотнений, систем смазки и мехатроники.
5. В механизмах подъема траверсы и передвижения автооператора для передачи крутящего момента используются кулачковые муфты KTR (Германия) тип ROTEX. Муфты ROTEX® обладают следующими качествами:
- Эффективно компенсируют осевое, радиальное и угловое смещение соединяемых валов;
- Отличаются малыми габаритными размерами, малым весом;
- Имеют низкий маховый момент при высокой передаче крутящего момента;
- Благодаря прецизионной всесторонней обработке, муфты обладают высокими антифрикционными свойствами, что значительно увеличивает срок службы муфты.
6. В качестве грузонесущего органа используется текстильная стропа (ремень) имеющая стойкость к внешнему химическому воздействию агрессивных сред и обладающая коэффициентом запаса на разрыв не ниже 5-ти единиц, что снижает вероятность обрыва стропы. Использование двух ветвей строп для поднимания каретки практически исключает падение груза на дно ванны.
7. Точное позиционирование траверсы относительно ванн в вертикальном направлении достигается следующими решениями:
- Использование жестких направляющих с применением съемных накладок из нержавеющей стали;
- Использование ограничительных роликов фирмы BLICKLE (Германия), фиксирующих перемещение каретки в 5-ти координатах;
- Установка энкодера фирмы SIKO (Германия) — счетчика оборотов вертикального перемещения траверсы, точно задающего верхнее и нижнее положение траверсы.
8. Точное позиционирование автооператора относительно ванн в горизонтальном направлении достигается следующими решениями:
- Использование ограничительных роликов фирмы BLICKLE (Германия), охватывающих рельс транспортной системы с двух сторон;
- Применение лазерной системы позиционирования на датчиках фирмы SICK (Германия) обеспечивает высокую точность позиционирования и надежный контроль за положением автооператора.
9. Для плавного регулирования скорости перемещения автооператора и траверсы применяются частотные преобразователи Schneider Electric (Франция), отличающиеся высокой эффективностью и надежностью.
10. Для компактного подвода питания автооператора используется траковый токоподвод фирмы IGUS (Германия). Пластиковый траковый токоподвод для надежной защиты от механических повреждений укладывается в лоток из нержавеющей стали.
Гапоненко С.В. Акустические системы своими руками
Акустические системы своими руками. ISBN Книга содержит простые рекомендации по построению хорошо звучащих акустических систем. Принципиальной особенностью в подходе автора является отказ от фазоинвер торов в акустическом оформлении в пользу закрытых ящиков и трансмиссионной линии, применение одного излучателя в частотном диапазоне, определяющем стереоэффект Гц , а также применение простейших последовательных разделительных филь тров первого порядка. Такие подходы обеспечивают качественное звучание за счет хороших переходных харак теристик, хорошей пространственной сцены и одновременно избавляют от сложных рас четов и измерений. Книга предназначена для широкого круга читателей, радиолюбителей, любителей каче ственного звука. Автор и издательство не несут ответственности за возможный ущерб, причиненный в ходе использования материалов данной книги.
Трансмиссионная линия и лабиринт — представляют собой КПД, хотя, в случае неудачной реализации и неточных расчетов за это.
Гапоненко С.В. Акустические системы своими руками
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Трансмиссионная линия или TQWT делаю корпус акустики
Правила форума. Форум автозвука и установки музыки в автомобиль. Форум автозвука Хороший звук для каждого Теория автозвука О расчете и изготовлении корпусов Расчет акустического оформления типа четвертьволновый резонатор четвертьволновик. Страница 3 из 4 Первая 1 2 3 4 Последняя К странице: Показано с 21 по 30 из
RU Портал радиолюбителя, начинающему радиолюбителю, Arduino, Raspberry Pi, книги по радиотехнике и электронике, простые схемы, схемы, радиотехнические журналы, видео, программы для радиолюбителя. Книга содержит простые рекомендации по построению хорошо звучащих акустических систем.
Расчет микрополосковой линий
Обычно применяемая в СВЧ ИС микрополосковая линия представляет собой несимметричную полосковую линию, заполненую диэлектриком с высокой относительной диэлектрической проницаемостью ε. Конструктивно МПЛ выполняют в виде диэлектрической подложки, на одну сторону которой наносят проводящую полоску в виде пленки металла, а другую полностью покрывают металлической пленкой, которая служит проводящей (заземленной) поверхностью.
Волновое сопротивление МПЛ W зависит от ε и соотношения размеров линии ω/h :
(2.4.1)
где W – волновое сопротивление МПЛ,
ε – диэлектрическая проницаемость подложки,
ω – ширина МПЛ,
h – толщина МПЛ.
В качестве подложки используется материал электроизоляционный фольгированный МИ1222-1-35-1,5-1 класс толщиной h=0.8 мм и с диэлектрической проницаемостью ε=5.5 [8]. Из формулы 2.4.1 получим требуемое значение ω для получения заданной величины волнового сопротивления W=50 Ом.
(2.4.2)
рассчитаем ω:
МПЛ нуждается в экранировке. Обычно СВЧ ИС для экранировки, а также для защиты от механических повреждений помещают в металлический корпус. Расстояние от его стенок до поверхности подложки с полосковыми проводниками должно быть в 4-5 раз больше толщины подложки, при этом влияние корпуса на электрические параметры МПЛ будет малым.
Рассчитаем четвертьволновой замкнутый шлейф. Длина волны в свободном пространстве выражается по формуле 2.4.3:
(2.4.3)
где с = 300000 км/c – скорость света,
f=808 МГц – рабочая частота.
Так как длина волны в МПЛ меньше в свободном пространстве, то пересчитаем длину волны, из графика [9] отношение λо/λв = 2.Тогда длина четверть волнового замкнутого шлейфа равна:
(2.4.4)
Ширина четвертьволнового шлейфа та же что и МПЛ, т.е. ω=1.2 мм.
Расчет смесителя
Выбор схемы смесителя
В приемниках длинных, средних, коротких и метровых волн рационально использовать транзисторные преобразователи частоты. В приемниках дециметровых волн можно применять преобразователи с транзисторными и диодными (резистивными, туннельными и параметрическими) смесителями. Приемники сантиметровых и миллиметровых волн имеют преобразователи с диодными смесителями. В разрабатываемом приемнике рабочая длина волны 37 см, т.е. дециметровый диапазон, тогда по выше приведенным рекомендациям будем осуществлять синтез транзисторного смесителя, так как диодные смесители имеют больший коэффициент шума и меньший коэффициент усиления что в конечном итоге отразится на уменьшении чувствительности приемника.
Одним из важнейших узлов приемника является смеситель, осуществляющий функцию переноса спектра частот в ту или иную область. В диапазоне СВЧ биполярные транзисторы используются до частот 4..6 ГГц, на более высоких частотах лучшие показатели имеют ПТШ. В зависимости от схемы построения смесители делятся на небалансные (НБС), называемые еще однотактными, и балансные (БС), или двухтактные. Однако НБС в современных приемниках РЛС применяются весьма редко, так как имеют ряд недостатков по сравнению с БС. Ниже рассмотрим преимущества БС. Основным преимуществом является способность подавлять шум амплитудной модуляции колебаний гетеродина, что весьма важно для получения низкого коэффициента шума. Наряду с этим БС работает при меньшей мощности гетеродина, имеет повышенную помехоустойчивость к сигналам помех определенных частот, а также позволяет уменьшить мощность гетеродина, просачивающуюся в антенну, что позволяет увеличить скрытность работы пассивной РЛС.
Балансные схемы в основном делают в интегральном исполнении [6]. Для балансных преобразователей используются дифференциальные каскады (рисунок 3.1).
|
|
Коллекторное напряжение на смесительные транзисторы VT1 и VT2 подано через среднюю точку катушки индуктивности выходного резонансного контура, настроенного на промежуточную частоту. Токи i1 и i2 транзисторов VT1 и VT2 через выходной контур текут встречно, и выходное напряжение пропорционально их разности. Напряжение гетеродина на смесительные транзисторы подано через транзистор VT3 синфазно. Поэтому токи i1 и i2 с частотой гетеродина, его гармоник и составляющие токов шумов гетеродина, имеющие в обоих транзисторов одинаковые фазы, взаимно компенсируются и не создают напряжения в выходных цепях. Под действием напряжения гетеродина меняется крутизна характеристики каждого из транзисторов VT1 и VT2.
Рисунок 3.1 Схема балансного смесителя.
Напряжение сигнала действует на транзисторы смесителя противофазно, поэтому составляющие тока промежуточной частоты также противофазны. Эти токи в выходном контуре текут встречно, поэтому составляющие промежуточной часты складываются.
Также в балансном преобразователе, как и в балансном усилителе, происходит компенсация четных гармоник преобразуемого сигнала. В частности, в балансном преобразователе компенсируются помехи с частотами полузеркальных каналов.
Балансная схема является аналоговым перемножителем напряжений, построенным по методу переменной крутизны, т.е. на основе зависимости крутизны транзистора от тока эмиттера. Такая схема не балансна по одному из напряжений, одно из них проходит на выход. Схема двойного балансного смесителя для напряжений сигнала и гетеродина приведена на рисунке 3.2. Смеситель построен на основе трех дифференциальных транзисторных пар. Напряжение Uc подано на транзисторные пары VT1, VT2 и VT3, VT4 крутизна характеристик которых меняются под действием напряжения Uг с помощью транзисторов VT5 и VT6. На тразисторы каждой пары напряжение сигнала подается противофазно, а напряжение гетеродина – синфазно на оба транзистора одной пары, но противофазно для разных пар. Токи всех транзисторов определяются ГСТ на транзисторе VT7, напряжение на базе которого стабилизировано цепью из резистора R1 и транзистора VT8 в диодном включении.
|
|
Рисунок 3.2. Смеха двойного балансного смесителя.
Основными параметрами балансного смесителя являются:
Рабочий диапазон частот;
Динамический диапазон;
Коэффициент шума N;
Подавление напряжения входного сигнала на выходе по отношению к уровню сигнала промежуточной частоты Sс;
Подавление напряжения гетеродина на выходе по отношению к уровню сигнала промежуточной частоты Sг;
Коэффициент передачи по мощности K.
Рассмотрев различные варианты схемы построения смесителя остановимся на двойной балансной схеме смесителя в интегральном исполнении.
Выбор элементной базы
Произведя обзор по отечественной и зарубежной элементной базе был выбран наиболее подходящий смеситель. Сверхширокополосный монолитный интегральный смеситель М43209, применяется в качестве двойного балансного преобразователя частоты, имеет следующие параметры [9]:
Рабочий диапазон частот – 15-1000 Мгц;
Динамический диапазон – не менее 80 дБ;
Коэффициент шума N – не более 8 дБ;
Подавление напряжения входного сигнала на выходе по отношению к уровню сигнала промежуточной частоты Sс – не менее 20 дБ;
Подавление напряжения гетеродина на выходе по отношению к уровню сигнала промежуточной частоты Sг – не менее 20 дБ;
Коэффициент передачи по мощности K – не менее 7 дБ.
Расчет смесителя
Синтез смесителя как было сказано выше произведем на основе сверхширокополосного монолитного интегрального смесителя М43209, его схема приведена на рисунке 3.3.
Возьмем за основу типовую схему включения, но при этом внесем некоторые изменения. Так как гетеродинный вход дифференциальный, то на вход дополнительно включим трансформатор, чтобы можно было использовать синфазный сигнал гетеродина, таким образом напряжение на гетеродинах входах будет противофазно. На сигнальный вход будем сразу подавать противофазный сигнал с ПАВ – фильтра, так что отпадает необходимость использовать трансформатор. На выходе смесителя поставим резонансный контур. Схема включения приведена рисунке 3.4:
Рисунок 3.3. Схема электрическая принципиальная М43209.
Сигнал подается на дифференциальный вход модуля (выводы 6,7 ). Сигнал гетеродина подается также на дифференциальный вход (выводы 1,2 ). Резистор R1 служит для согласования выхода гетеродина и входа смесителя. Конденсаторы С1 и С2 являются разделительными и служат для развязки смесителя и гетеродина по постоянному току. Номиналы конденсаторов рассчитываются по формуле 2.1, получаем что С1=С2>39 пФ. Возьмем номиналы конденсаторов из стандартного ряда С1=С2=470 пФ. Трансформатор Т1 служит для получения противофазного сигнала. Индуктивность обмоток рассчитывается по формуле 3.2.1:
(3.3.1)
где ωо – рабочая частота, рад/сек,
L – индуктивность обмоток.
мкГн
На выходе модуля (выводы 10,12) цепочки R3, С3 и R4, С4 является фильтрами нижних частот, предназначенные для фильтрации частоты гетеродина и несущей. Частота среза фильтра должна быть больше 5 МГц, чтобы не давилась промежуточная частота. Возьмем частоту среза fc=80 Мгц. Номиналы резисторов R3=R4=50 Ом, так как микросхема для устойчивой работы должна быть нагружена на 50 Ом. Исходя из этого рассчитаем номиналы конденсаторов С3 и С4 по формуле 3.2.2:
(3.3.2)
где R=R3=R4=50 Ом,
fс=80 МГц – частота среза.
Ф
Индуктивность обмоток выберем таким образом, чтобы резонансный контур, состоящий из индуктивности обмоток и С3, С4 были настроены на промежуточную частоту 5 МГц. Соединение обмоток трансформатора Т2, приведенные на рисунке 3.4, обеспечивает симметрию схемы и два несимметричных выхода. Индуктивность обмоток рассчитывается по формуле 3.2.3:
(3.3.3)
где L – индуктивность обмоток,
С=С3=С4=36 пФ – емкость контура,
fпр=5 МГц – промежуточная частота.
Гн
Емкости С5, С6 и индуктивность проводов служат фильтрами по высокой частоте 5 МГц в цепи питания. Индуктивность выбирается исходя из условия, что на высокой частоте оно имеет большое сопротивление порядка 1000 Ом.
Номиналы емкости рассчитываются по формуле .
Ф
Из ряда номинальных величин выбираем С5=С6=470 пФ
Емкость С7 и индуктивность проводов служит фильтром для низкой частоты в цепи питания. Индуктивность выбирается исходя из условия, что на низкой частоте оно имеет большое сопротивление порядка 1000 Ом. Номинал емкости С7 такой же, что и в цепи питания МШУ, т.е С7=0.047 мкФ.
ЛАБИРИНТ РОГОЖИНА РАСЧЕТ
Уважаемый покупатель, если вы нашли этот товар дешевле в другом магазине, то укажите, пожалуйста, ссылку на это предложение и мы попробуем сделать еще дешевле. Когда товар «Акустические системы своими руками — Гапоненко С. Быстрый заказ — это заказ 1 товара в 1 клик! Если Вы хотите заказать более 1-го товара, пожалуйста, оформите заказ через кнопку «Купить». Наши операторы свяжутся с Вами для уточнения деталей. Мы поищем фотографии разворотов для книги и когда добавим, Вам на Email придет извещение.
Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться.